動(dòng)態(tài)路由選擇協(xié)議

1、第五章 動(dòng)態(tài)路由選擇協(xié)議課程內(nèi)容路由選擇協(xié)議基礎(chǔ)距離矢量路由選擇協(xié)議鏈路狀態(tài)路由選擇協(xié)議內(nèi)部和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議路由選擇協(xié)議基礎(chǔ)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)可達(dá)信息接收可達(dá)信息記錄信息及決策最優(yōu)路由響應(yīng)、修正和通告拓?fù)渥兓瘜?duì)所有路由選擇協(xié)議來(lái)說(shuō)，共有的幾個(gè)問(wèn)題是路徑?jīng)Q策、度量、收斂和負(fù)載均衡。路徑?jīng)Q策1確認(rèn)直接網(wǎng)絡(luò) 加入路由表3加入報(bào)文Router ARouter BRouter C192.168.2.1/24192.168.7.1/24192.168.1.1/24192.168.1.2/24192.168.3.1/24192.168.3.2/24192.168.6.1/24192.168.6.2/24192.168.

2、4.1/24192.168.5.1/2444551.將的信息傳遞給嗎？2.應(yīng)走哪條路徑到達(dá)網(wǎng)絡(luò)192.168.4.0？3.如何確保所有路由器收到所有路由信息？如何確保不會(huì)無(wú)休止循環(huán)？度量最優(yōu)路徑的選擇不同協(xié)議有不同的度量標(biāo)準(zhǔn)RIP跳數(shù)IGRB帶寬和時(shí)延度量標(biāo)準(zhǔn)跳數(shù)(Hop count)分組在到達(dá)目的地前所必須經(jīng)過(guò)的路由器的數(shù)量。帶寬(Bandwidth)固定的時(shí)間可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)數(shù)量 。負(fù)載(Load)網(wǎng)絡(luò)資源（如路由器或鏈路）上的活動(dòng)量。時(shí)延(Delay)從信號(hào)源到目的地所需要的時(shí)間長(zhǎng)度。可靠性(Reliability)通常指每個(gè)網(wǎng)絡(luò)鏈路的出錯(cuò)率。代價(jià)(Cost)一個(gè)任意的值，通常以帶寬、金錢的

3、花銷或其他衡量標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。收斂Router ARouter BRouter C192.168.2.1/24192.168.7.1/24192.168.1.1/24192.168.1.2/24192.168.3.1/24192.168.3.2/24192.168.6.1/24192.168.6.2/24192.168.4.1/24192.168.5.1/24123123路由環(huán)路所有路由選擇表都達(dá)到一致?tīng)顟B(tài)的過(guò)程叫做收斂。負(fù)載均衡Router ARouter BRouter C192.168.2.1/24192.168.7.1/24192.168.1.1/24192.168.1.2/24192.1

4、68.3.1/24192.168.3.2/24192.168.6.1/24192.168.6.2/24192.168.4.1/24192.168.5.1/24122313等代價(jià)或不等代價(jià)基于報(bào)文或基于目標(biāo)地址距離矢量路由選擇協(xié)議以矢量（距離，方向）的方式通告定期更新(10s90s)鄰居廣播更新包含整個(gè)路由表路由表路由表所有路由所有路由Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E00Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S10Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S00距離矢量依照傳聞進(jìn)行路徑選擇路由器從收集到的源信息中選

5、擇到達(dá)目標(biāo)地址的最佳路徑10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S01Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S01距離矢量依照傳聞進(jìn)行路徑選擇路由器從收集到的源信息中選擇到達(dá)目標(biāo)地址的最佳路徑10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0距離矢量依照傳聞進(jìn)行路徑

6、選擇路由器從收集到的源信息中選擇到達(dá)目標(biāo)地址的最佳路徑Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0210.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0以時(shí)間驅(qū)動(dòng)更新路由表網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生改變等待下一個(gè)發(fā)送周期通告更新后全部的路由表更新路由表路由失效計(jì)時(shí)器路由失效計(jì)時(shí)

7、器為36個(gè)更新周期更新路由表每一個(gè)節(jié)點(diǎn)管理著與之相連的所有網(wǎng)絡(luò)Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0210.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0路 由 環(huán) 路緩慢的收斂容易造成路由信息的不一致的更新計(jì)時(shí)器觸發(fā)之前的更新報(bào)文到了Routing Table

8、10.3.0.0S0010.4.0.0E0 down10.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0210.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0路 由 環(huán) 路路由器路由器C 推斷到達(dá)推斷到達(dá)10.4.0.0 網(wǎng)絡(luò)的最好路徑是通過(guò)路由器網(wǎng)絡(luò)的最好路徑是通過(guò)路由器BRouting Table10.3.0.0S0010.4.0.0E02

9、10.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0210.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0路 由 環(huán) 路路由器路由器 A 根據(jù)錯(cuò)誤的信息升級(jí)它的路由表根據(jù)錯(cuò)誤的信息升級(jí)它的路由表Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0210.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0

10、.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1310.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0410.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0路 由 環(huán) 路無(wú) 限 計(jì) 數(shù)10.4.0.0 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)將在路由器 A, B, 和 C 之間循環(huán)10.4.0.0 網(wǎng)絡(luò)的跳數(shù)將無(wú)限大Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0410.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.

11、4.0.0S1510.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0610.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0解決方法：水平分割不發(fā)送從該接口接收到的路由信息不能解決兩臺(tái)路由器以上的情況減少資源浪費(fèi)Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E

12、0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0210.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0解決方法：路由毒化路由器將該路由信息的跳數(shù)標(biāo)記為無(wú)限大并且廣播出去，顯式地告知相鄰路由器某項(xiàng)路由已經(jīng)無(wú)效了。Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0Infinity10.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S01

13、10.4.0.0S0210.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0解決方法：毒性逆轉(zhuǎn)接受路由毒化消息的路由器并不遵從水平分割的原則，而是將這條消息轉(zhuǎn)發(fā)給所有相鄰路由器，以實(shí)現(xiàn)最快的收斂。Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0Infinity10.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S1PossiblyDown10.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.

14、0S0210.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0PoisonReverse解決方法：定義最大跳數(shù)指定最大跳數(shù)來(lái)防止路由回環(huán)Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E01610.2.0.0S0110.1.0.0S02Routing Table10.2.0.0S0010.3.0.0S1010.4.0.0S11610.1.0.0S01Routing Table10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S01610.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S

15、0E0解決方法：觸發(fā)更新當(dāng)路由表發(fā)生變化時(shí)路由器不等待更新計(jì)時(shí)器超時(shí)，立即發(fā)送更新信息觸發(fā)更新減少了處理時(shí)間和對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的占用10.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XNetwork 10.4.0.0is unreachableNetwork 10.4.0.0is unreachableNetwork 10.4.0.0is unreachable10.1.0.0解決方法：抑制計(jì)時(shí)器路由器在Hold-Down時(shí)間內(nèi)將該條記錄標(biāo)記為possibly down以使其它路由器能夠重新計(jì)算網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化例如路由器不再接收關(guān)于同一目的網(wǎng)絡(luò)的更遠(yuǎn)路由更新。即如果路由器從一個(gè)網(wǎng)

16、絡(luò)得知一條路徑失效，然后，立即在另一個(gè)網(wǎng)段上得知這個(gè)路由有效，這條有效的信息往往是不正確的，是沒(méi)有及時(shí)更新的結(jié)果。Network 10.4.0.0 is downthen back up then back downUpdate afterhold-down TimeNetwork 10.4.0.0is unreachable10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Update afterhold-down Time鏈路狀態(tài)協(xié)議傳遞最佳的路徑信息給其它的路由器LSA數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包SPF運(yùn)算運(yùn)算拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)最佳路由信息最佳路由信息路由表路

17、由表1建立鄰接關(guān)系建立鄰接關(guān)系2222泛洪泛洪345鄰居路由器每隔一定的時(shí)間發(fā)送一次Hello報(bào)文，用以建立、保持鄰接（Neighbors）關(guān)系；如果在選定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有從鄰居收到Hello報(bào)文，那么認(rèn)為鄰居不可達(dá)，解除鄰接關(guān)系；典型的Hello報(bào)文交換間隔為10s，典型的死亡周期是報(bào)文交換間隔的4倍鏈路狀態(tài)泛洪擴(kuò)散距離矢量是先運(yùn)行算法更新路由表再發(fā)送鏈路狀態(tài)是立刻轉(zhuǎn)發(fā)LSA排序和老化序列號(hào)172.22.4.0t0t0t1t3t2t1數(shù)據(jù)庫(kù)中已經(jīng)存在些LSA且序列號(hào)相同時(shí)丟棄如果信息相同但序列號(hào)更大，更新數(shù)據(jù)庫(kù)并泛洪擴(kuò)散些SLA線性序列號(hào)空間使用一個(gè)大的序列號(hào)空間232如果路由器無(wú)法記得上次使用的

18、序列號(hào)，它必須重新使用1。最新的LSA被認(rèn)為更老而被忽略，一直等待。鄰居向該路由器發(fā)送自己保存的LSA和序列號(hào)。最近使用的序列號(hào)不能接近上界。循環(huán)序列號(hào)空間認(rèn)為a比b更新(a更大)ab且a-bn/2an/23216480631可能出現(xiàn)的故障假設(shè)一臺(tái)路由器發(fā)送了3個(gè)相同且序列號(hào)為44(101100)的LSA然后離線，一個(gè)鄰居也發(fā)生了故障，丟失了第2個(gè)和第3個(gè)LSA的幾個(gè)比特。假設(shè)路由器重啟后之前用到的序列號(hào)是4844(101100)40(101000)8(001000)棒棒糖形序列號(hào)空間包括一個(gè)線性組件和一個(gè)圓形組件；路由器重啟時(shí)將從小于其它所有數(shù)的a開(kāi)始；鄰居若保留了以前的序列號(hào)b，它將b發(fā)送

19、給；將跳至該序列號(hào)。保證在收到之前的序列號(hào)前不會(huì)用光序列號(hào)。用完了棒部分就進(jìn)入糖部分。N=231-N+10N-2老化年齡字段LSA被創(chuàng)建時(shí)被置為0，擴(kuò)散時(shí)每經(jīng)過(guò)一臺(tái)路由器都會(huì)增加年齡。MaxAgeDiff當(dāng)路由器收到一個(gè)序列號(hào)重復(fù)的LSA時(shí)會(huì)比對(duì)兩個(gè)年齡的差值，如果差值超過(guò)MaxAgeDiff定義的數(shù)值，則認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)發(fā)生異常。典型的數(shù)值為15min。MaxAge 當(dāng)LSA駐留在路由器數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)時(shí)，年齡值會(huì)不停的增加，當(dāng)達(dá)到MaxAge的時(shí)候，路由器從數(shù)據(jù)庫(kù)中刪除相關(guān)記錄，并泛洪該lsa。ospf定義的MaxAge為1hour。LSRefreshTime 用來(lái)復(fù)位MaxAge的值。ospf定義的ls

20、frfreshtime為30min 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)路由器鏈路信息使用路由器ID、鄰居ID和代價(jià)通告路由器的鄰居路由器，這里的代價(jià)是發(fā)送LSA路由器到其鄰居的代價(jià)；末梢網(wǎng)絡(luò)信息 使用路由器ID、網(wǎng)絡(luò)ID和代價(jià)通告路由器直接連接的末梢網(wǎng)絡(luò)(沒(méi)有鄰居的網(wǎng)絡(luò))；鏈路狀態(tài)路由協(xié)議算法LSDBLSA 的 RTALSA 的 RTBLSA 的RTCLSA 的RTD（二）每臺(tái)路由器的鏈（二）每臺(tái)路由器的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)(一）網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)一）網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)CABD123CABD123CABD123CABD123（四）每臺(tái)路由器分別以自己為根節(jié)點(diǎn)計(jì)算最小生成樹(shù)（四）每臺(tái)路由器分別以自己為根節(jié)點(diǎn)計(jì)算最小生成樹(shù)（三）由鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)得（三）由鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)得到的帶權(quán)有向圖到的帶權(quán)有向圖CABD1235RTCRTD3215RTBRTA區(qū)域1、數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)消耗大量的內(nèi)存2、復(fù)雜的算法需要更多的cpu資源3、消耗大量的帶寬當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)被劃分為多個(gè)區(qū)域時(shí)，在一個(gè)區(qū)域內(nèi)的路由器僅需要在本區(qū)域擴(kuò)散LSA，因而只需要維護(hù)本區(qū)域的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)越小，意味著需要內(nèi)存越少，運(yùn)行SPF算法需要的CPU周期也越少。如果拓?fù)涓淖冾l繁發(fā)生，引起的擴(kuò)散將被限制在不穩(wěn)定的區(qū)域！